福建农林大学王宗华团队揭示轮枝镰刀菌Fusarium verticillioides角质酶调控因子对致病力和FB1毒素的调控机制

学术   科学   2024-11-13 08:44   北京  
点击上方蓝字了解更多精彩


原文链接:
https://doi.org/10.1186/s42483-024-00267-4
植物病原真菌轮枝镰刀菌Fusarium verticillioides可引起玉米穗腐病、茎腐病和甘蔗稍腐病等病害,造成作物产量严重下降。此外,其侵染谷物粮食伴随产生的伏马毒素FB1严重危害人类和动物食用安全。真菌致病过程中分泌一系列细胞壁降解酶,其中角质酶能够降解植物角质层并产生大量脂肪酸单体进而利于真菌穿透角质层,从而破坏植物防御的第一道屏障。角质酶转录因子CTF1参与调控角质酶CUT基因的转录水平和脂肪酸代谢过程,但是在轮枝镰刀菌中CTF1是否参与致病尚无相关报道。
Phytopathology Research日在线发表了题为“Functional analysis of cutinase transcription factors in Fusarium verticillioides ”的文章。该文章使用同源重组方法将轮枝镰刀菌FvCTF基因敲除,继而对其功能鉴定,发现FvCtf1α不仅参与角质酶的调节,还影响轮枝镰刀菌毒力和真菌毒素生物合成的广泛途径。本研究详细阐明轮枝镰刀菌致病和产毒机制,为轮枝镰刀菌相关疾病的分子防治提供理论依据。研究结果主要包括:(1FvCTF1α基因缺失突变体不影响轮枝镰刀菌的生长速率和菌丝形态,但在含有醋酸钠和油酸钠的MM培养基中生长速率显著下降,对细胞膜SDS干扰剂的胁迫耐受性以及角质酶和果胶酶活性均受到负面影响;(2FvCtf1α耐通过与富含GC的角质酶基因FvCUT1FvCUT4的启动子结合来调节其表达。此外,首次发现FvCtf1α,含有调节FB1的新功能,与FvFUM1FvFUM6的启动子CAMCA位点相互作用,下调FvFUM1FvFUM6的表达,导致ΔFvctf1α菌株中FB1的产生减少;(3ΔFvctf1α在玉米中致病力下降,这与其自身参与致病性以及其调控的关键下游角质酶基因FvCUT3FvCUT4的下调有关。FvCtf1α直接调控诱导型FvCUT4的表达,并通过与FvFarB互作间接调控组成型FvCUT3的表达;4)此外,RNA-seq分析表明,FvCtf1α还参与调控脂肪酸代谢、碳源利用、细胞壁完整性、氧化应激和伏马毒素合成等许多途径。

Fig. 1 Identification of transcription factors FvCtf1α in the regulation of FvCUT1 and FvCUT4 in F. verticillioides.

Fig. 2 FvCtf1α plays key role in fumonisin B1.


Fig. 3 FvCtf1α plays key role in pathogenicity.

福建农林大学生命科学学院和闽江学院联合培养的博士研究生彭明惠为本文的第一作者。福建农林大学余文英副教授,美国德州农工大学Won Bo Shim教授及福建农林大学王宗华研究员为本文的通讯作者,福建农林大学鲁国东教授参与指导该实验。本研究得到了国家自然科学基金项目(32272516)和福建省作物有害生物监测与治理重点实验室开放课题项目(MIMCP-202103)的资助。

Cite this article:

Peng, M., Wang, J., Lu, X. et al. Functional analysis of cutinase transcription factors in Fusarium verticillioidesPhytopathol Res, 2024, 6, 48. https://doi.org/10.1186/s42483-024-00267-4

排版:路路

初审:余老师

终审:韩老师

《植物病理学报(英文)》交流群

    为了能更好的帮助广大科研工作者获取相关信息,《植物病理学报(英文)》特建立微信交流群,Phytopathology Research投稿以及文献相关问题等都会集中在群内进行解答,同时鼓励在群内进行学术交流,碰撞思维。为了保证更好的群内良好的讨论环境,请先添加小编微信,扫描下面二维码添加,之后我们会邀请您入群。温馨提示:在添加小编微信时,请务必备注学校或单位+姓名。

点击了解更多

# Phytopathol Res | 中国植物保护学科百年(1921-2021) – 中国植物病理学纪念专刊

#《Phytopathology Research》期刊2023年度编委会会议成功召开

#《Phytopathology Research》官微上线



Phytopathology Research

Phytopathology Research是我国植物病理学科的第一本英文期刊,由中国科协主管,中国植物病理学会和中国农业大学联合主办,与Springer Nature旗下BMC合作在线出版,与中国农业大学出版社合作纸质出版,于2019年1月正式刊载文章。期刊采用开放获取形式,刊载涵盖植物病理学学科基础和应用研究,现已被DOAJ、Scopus、SCIE等数据库正式收录,2022年获得首个SCI影响因子3.955 (Q1),2023年最新影响因子3.4 (Q2);入选中国科学院期刊2区。期刊主编由中国农业大学彭友良教授担任,与全球11个国家的53位行内知名专家组成编委会。目前Phytopathology Research所有稿件处理费用(APC)均由中国植物病理学会资助,作者无需支付任何费用。官方网站:

https://phytopatholres.biomedcentral.com/


PR植物病理学研究
Phytopathology Research (PR)是我国植物病理学科的第一个英文期刊,由中国植物病理学会和中国农业大学联合主办,与BMC合作出版,于2019年1月正式上线。
 最新文章